(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を造粒孔の入口から圧入して該造粒孔の出口から押し出し、該造粒孔の出口から押し出された原料を折断ブレードで粒状に折断する粒状排泄物処理材の押し出し式圧縮造粒装置であって、上記造粒孔はその孔軸線方向に連続して設けた小径孔と大径孔から成る２段孔構造となし、該小径孔で原料を圧縮し、上記大径孔で上記小径孔から押し出された原料の膨潤を促すと共に同大径孔の孔壁で上記小径孔から押し出された原料の押し出し姿勢を規制し、上記大径孔の出口面に沿い上記折断ブレードを回転させて上記大径孔から押し出された原料を粒状に折断することを特徴とする粒状排泄物処理材の押し出し式圧縮造粒装置。
【請求項２】
上記造粒孔を構成する小径孔の孔縁と同大径孔の孔縁を直角形状にしたことを特徴とする請求項１記載の粒状排泄物処理材の押し出し式圧縮造粒装置。
【請求項３】
上記造粒孔を構成する小径孔の高さを１〜１０ｍｍに設定し、同大径孔の高さを３０〜３９ｍｍに設定したことを特徴とする請求項２記載の粒状排泄物処理材の押し出し式圧縮造粒装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮造粒された有機質繊維を主成分とする吸水性粒状体から成る排泄物処理材の押し出し式圧縮造粒装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排泄物処理材においては、排尿領域の吸水性粒状体が吸水によって速やかに崩壊して塊状になることが商品機能として求められている（塊状になることによって、使用前と使用後の判別と新しい粒状体との交換が容易となる）。
【０００３】
従来は、斯かる要求に応えるため、吸水性粒状体の加水圧縮造粒後に、その外周面に紙粉と、澱粉又はＣＭＣ又は吸水性ポリマー等との配合材をまぶし付けして被覆層を形成し、受尿時に、該被覆層が崩壊しつつ隣接する粒状体と結合し、塊状化を招来せしめる方法が採られているが、斯かる手段は、吸水性粒状体を二重構造にするための製造加工が必要で、コスト高となることに加えて、被覆層が剥げ落ちる等の問題を有していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
他方、上記の問題点を有する被覆層を形成せずに、粒状体の崩壊性と塊状化の低下の問題を解決する手段として、上記有機質繊維を主成分とする原料中に液体の油又は液体のワックス又は液体のシリコーンを添加し混練して圧縮造粒することにより、受尿時における有機質繊維同士の離れ性を良好にし、崩壊性と塊状化を図っている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、上記の解決手段は、添加される油等によってこの種排泄物処理材の主目的である吸水性を逆に低下させる懸念があり、油等の使用はコスト高に繋がると共に、乾燥工程時に火災が発生する恐れも有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２７８８２６号公報
【特許文献２】特開２００８−１３６４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した粒状体を被覆層で覆わずに、又油等を添加する方法を止めて、崩壊性と塊状化目的を確実に達成できる粒状排泄物処理材の押し出し式圧縮造粒装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、原料を造粒孔を通して押し出し造粒して成る吸水性を有する粒状排泄物処理材の押し出し式圧縮造粒装置であって、上記造粒孔はその孔軸線方向に小径孔と大径孔とを連続して有する２段孔構造にし、該小径孔で圧縮ゾーンを形成し、該大径孔で無圧縮ゾーンを形成し、上記圧縮ゾーンを形成する小径孔で原料を圧縮した後上記無圧縮ゾーンを形成する大径孔で膨潤を促し、該無圧縮ゾーンの出口面に沿い折断ブレードを回転させて粒状に折断することを特徴とする粒状排泄物処理材の押し出し式圧縮造粒装置を提供するものである。
【０００９】
又、上記無圧縮ゾーンを形成する大径孔の孔壁で上記小径孔から押し出された原料の押し出し姿勢を規制し、過度の曲がりを生ずることなく、折断ブレードによる折断が適正になされる構成としたものである。
【００１０】
好ましくは上記造粒孔を構成する小径孔の孔縁と同大径孔の孔縁を直角形状にしたものである。
【００１１】
加えて、上記造粒孔を構成する小径孔の高さを１〜１０ｍｍに設定し、同大径孔の高さを３０〜３９ｍｍに設定したものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来のように、吸水性粒状体の外周面に被覆層を形成して、その崩壊性と塊状化を図ったり、或いは、有機質繊維を主成分とする原料中に液体の油等を添加して、同様に、その崩壊性と塊状化を図らなくとも、それ自体で吸水性が良好で且つ安価な動物用の粒状排泄物処理材を初めて提供することが可能となった。
【００１３】
その上、原料は圧力を受ける小径孔（圧縮ゾーン）と圧力を受けない大径孔（無圧縮ゾーン）とを連続して通過して、その後、折断ブレードで粒状に折断されることとなるが、小径孔を通過する過程では、原料は圧力が掛かり密度が高くなるが、この小径孔を通過して大径孔に至ると、今度は、上記小径孔による圧力から完全に開放され、膨潤して低密度になり、即ち粗空隙構造になり、これにより、吸水性が大幅に向上するばかりか、吸水時の崩壊性を促進し、粒状体相互の塊状化が大いに期待できることとなる。
【００１４】
更には上記無圧縮ゾーンを形成する大径孔の孔壁で上記小径孔から押し出された原料の押し出し姿勢を規制し、過度の曲がりを生ずることなく、折断ブレードによる折断が適正になされる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例における造粒孔の形態を示す要部拡大断面図である。
【図２】原料が小径孔から成る圧縮ゾーンと大径孔から成る無圧縮ゾーンを通過して折断ブレードで折断し造粒される状態を説明する要部拡大断面図である。
【図３】φ３ｍｍの粒状排泄物処理材の破壊荷重試験結果を示す図表であり、（Ａ）は実施例のもの、（Ｂ）は従来のものである。
【図４】φ６ｍｍの粒状排泄物処理材の破壊荷重試験結果を示す図表であり、（Ａ）は実施例のもの、（Ｂ）は従来のものである。
【図５】（Ａ）は吸水性粒状体を示す斜視図、（Ｂ）は該吸水性粒状体が塊状化した状態を示す平面図である。
【図６】（Ａ）は従来の押し出し式圧縮造粒装置を示す要部断面図、（Ｂ）は同平面図である。
【図７】従来の造粒孔の形態を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図１乃至図５に示した本発明の好適な実施例を図６，図７に示した従来例と対比しつつ詳述する。
【００１７】
通常の押し出し式圧縮造粒装置は、図６に示す如く、多数の正円状を呈する圧縮造粒孔２を貫設した円盤状のダイステーブル１と、該ダイステーブル１の各圧縮造粒孔２内に有機質繊維を主成分とする原料を押し込む複数の加圧回転輪３と、ダイステーブル１の各圧縮造粒孔２の出口から押し出された原料を粒状体に折断する折断ブレード４とを備え、上記ダイステーブル１の上面に上記原料を供給して、ダイステーブル１上で各加圧回転輪３を公転と自転をさせながら、上記原料を各圧縮造粒孔２内に押し込んで、該各圧縮造粒孔２の出口からロッド状に押し出された原料を所定の長さに折断して、吸水粒状体から成る粒状排泄物処理材が得られる構成となっている。尚、上記したダイステーブル１は、回転しない。
【００１８】
この場合において、ダイステーブル１に貫設される上記各圧縮造粒孔２は、図７に示す如く、全てが、その孔軸線方向に対して同一径のまま連続して貫設されているので、該圧縮造粒孔２を通過する原料は、上記した加圧回転輪３の圧力に加えて、孔内周面から得られる圧力で、圧縮造粒孔２内を原料がその入口から出口まで継続した圧縮を受けながら押し出されることとなる。
【００１９】
この為、従来の粒状排泄物処理材は、粒状体自体が高密度に固められて、受尿時の吸水性を低下し、崩壊性と塊状化を期待することはできず、これを補完するために粒状体の外周面に前記した被覆層を施す方法が採られている訳である。
【００２０】
そこで、本発明の実施例にあっては、図１に示す如く、上記ダイステーブル１に貫設される各圧縮造粒孔２を２段孔構造となして、その前段側は、従来の圧縮造粒孔２と等しい小径孔２ａから成る圧縮ゾーンＺ１となし、同後段側は、該圧縮ゾーンＺ１を形成する小径孔２ａと同一軸線で同軸線方向に連続する大径孔２ｂから成る無圧縮ゾーンＺ２となして、この圧縮ゾーンＺ１と無圧縮ゾーンＺ２の双方を通過した直後に、言い換えれば、小径孔２ａと大径孔２ｂを通過した直後に、上記無圧縮ゾーンＺ２出口面に沿い折断ブレード４を回転させて原料を粒状に折断するものである。この場合に、上記小径孔２ａと大径孔２ｂとから成る圧縮造粒孔２の高さは、従来の圧縮造粒孔２の高さと略等しくする。従来の圧縮造粒孔２の全厚みが４０ｍｍである場合、本発明においては、圧縮ゾーンＺ１の厚みＴ１、即ち小径孔２ａの高さは１〜１０ｍｍ、無圧縮ゾーンＺ２の厚みＴ２、即ち大径孔２ｂの高さは３０〜３９ｍｍとし、且つ、圧縮ゾーンＺ１の径Ｒ１は２〜４ｍｍ、無圧縮ゾーンＺ２の径Ｒ２は３〜８ｍｍと設定する。尚、折断プレード４は、無圧縮ゾーンＺ２の出口面に対して、僅かな間隔を置いて対峙するか、或いは摺接する状態に置かれて、圧縮造粒装置の軸に取り付けられて無圧縮ゾーンＺ２の出口面に沿って回転する。又、その刃先は回転方向に対して斜めに傾斜している。
【００２１】
依って、本発明の実施例に係る押し出し式圧縮造粒装置の下で製造される粒状排泄物処理材は、各圧縮造粒孔２において、図２に示す如く、圧力を受ける圧縮ゾーンＺ１と圧力を受けない無圧縮ゾーンＺ２とを連続して通過して、その後、折断ブレード４で粒状に折断される。圧縮ゾーンＺ１を通過する短い過程では、全体に高い圧力を受けて比較的高密度になるが、当該圧縮ゾーンＺ１を通過して無圧縮ゾーンＺ２に至ると、今度は、この圧力から完全に開放されて膨潤する。即ち圧縮ゾーンＺ１で適切に固締めされて無圧縮ゾーンＺ２へロッド状に押し出され、この無圧縮ゾーンＺ２内に押し出されたロッド状物７は大径孔２ｂ内で固締め作用を受けず、この大径孔２ｂの通過過程で自己膨潤を来たし、ロッド状物７の遊離端に低密度部位５′を形成する。斯くして形成された粗密度の粒状体９は、図５Ａにも示す如く、若干粗状に復元し、低密度、即ち粗空隙構造に復元するので、これにより、吸水性が上がり、崩壊を促進し、塊状化を促す。尚、図５Ａに示すＲ３は粒状体９の直径で、数値的にはφ３ｍｍ又は６ｍｍである。
【００２２】
又、各圧縮造粒孔２が孔軸線方向に対して２段孔構造となっているので、図２に示す如く、無圧縮ゾーンＺ２を通過する原料５は、該無圧縮ゾーンＺ２を画成する孔壁で圧縮ゾーンＺ１からの押し出し姿勢が規制されつつ切断ブレード４に供されるので、過度の曲がりを生ずることなく、折断ブレード４による折断が適正になされる。尚、実施例では、１枚のダイステーブル１に２段孔構造を連続して穿孔したものであるが、本発明は、これに限定されるものではなく、ダイステーブル１を２枚の板材で構成して、その一方に小径な圧縮ゾーンＺ１（小径孔２ａ）をドリル穿孔し、他方に大径な無圧縮ゾーンＺ２（大径孔２ｂ）をドリル穿孔して、これらの板材同士を積層しても良い。特に、この場合には、各板材の孔縁が直角形状となる利点があると共に、一方や他方の板材を孔の径の異なる別のものに交換できる利点もある。
【００２３】
再述すると、実施例に係る粒状排泄物処理材は、従来のものと比較して、その粒状形態が同一であるとすると、従来のものは、図７に示す長い小径造粒孔２の全長において圧縮を受けて、全体が固締めされるが、実施例のものは、圧縮ゾーンＺ１では短い小径孔２ａで必要な固さに圧縮され、次いで無圧縮ゾーンＺ２を通過する過程で自然膨潤し、低密度（粗空隙構造）となる。この結果、吸水時における粒状体９の崩壊性が助長され、図５Ｂに示すように、崩壊による粒状体相互の結合と塊状化１０が大いに期待できることとなる。
【００２４】
又、この粒状排泄物処理材の粗空隙構造を破壊試験の破壊加重の数値に置き換えると、図３・図４に示す実験結果が得られた。即ち、図３Ａ・Ｂの表は、吸水性粒状体９の粒径がφ３ｍｍのものを対象としたもので、同図Ａの「１」と「２」は、下記のＡ配合とＢ配合の原料を上記した実施例の圧縮造粒装置の下で造粒したもので、同図Ｂの「３」と「４」は、同じくＡ配合とＢ配合の原料を上記した従来の圧縮造粒装置の下で造粒したものであり、「１」は水分８．６％、圧縮ゾーンＺ１の高さ７ｍｍ、「２」は水分１０．６％、圧縮ゾーンＺ１の高さ７ｍｍ、「３」は水分９．６％、ダイス厚４０ｍｍ、「４」は水分８．９％、ダイス厚４０ｍｍを条件としたものである。
【００２５】
図４Ａ・Ｂの表は、吸水性粒状体９の粒径がφ６ｍｍのものを対象としたもので、同図Ａの「１」と「２」は、下記のＡ配合とＢ配合の原料を上記した実施例の圧縮造粒装置の下で造粒したもので、同図Ｂの「３」と「４」は、同じくＡ配合とＢ配合の原料を上記した従来の圧縮造粒装置の下で造粒したものであり、「１」は水分１０．５％、圧縮ゾーンＺ１の高さ５ｍｍ、「２」は水分１０．８％、圧縮ゾーンＺ１の高さ５ｍｍ、「３」は水分７．２％、ダイス厚４０ｍｍ、「４」は水分９．３％、ダイス厚４０ｍｍを条件としたものである。尚、上記の試験は、気温約２０℃・湿度約６０％の下で、強度試験機に島津製作所製の「オートグラフ」を用いて行なった。
【００２６】
以上の試験結果から、実施例に係る粒状排泄物処理材の破壊試験の破壊加重Ｎの数値は、９５Ｎ以下であった。同様の試験を、粒状体の配合比や粒径等を変えて繰り返し行った結果、１３Ｎ〜９５Ｎでは良好な崩壊性と塊状化が得られることが判明した。これに対して、従来の装置で造粒された処理材は、いずれも、破壊加重の数値が１６０Ｎ以上であり、本発明との差異は歴然としている。
【００２７】
＜Ａ配合＞（重量比）
再生紙                  ４０〜５５％
無機充填材              ３０〜４４％
粘着剤                  １〜３０％
【００２８】
＜Ｂ配合＞（重量比）
再生紙およびパルプ粉    ４０〜５４％
無機充填材              ３０〜４４％
粘着剤                  １〜１５％
吸水性ポリマー          １〜１５％
【００２９】
尚、ここで、無機充填材とは、ベントナイト・炭酸カルシウム・タルク・酸性白土・ゼオライト等の一又は二以上を選択的に配合したものを指し、粘着剤とは、澱粉・ＣＭＣ・グアガム等を選択的に配合したものを指す。
【００３０】
本発明に係る粒状排泄物処理材の押し出し式圧縮造粒装置においては、従来の如く、吸水性粒状体９の外周面に紙粉等をまぶし付けして被覆層を形成したり、配合材中に液体の油やワックスやシリコーンを添加する方法を採らずに、それ自体吸水性が高く、且つ、崩壊性と塊状化が大いに期待できる安価な粒状排泄物処理材を提供できる訳である。尚、実施例は、一応、縦型の圧縮造粒装置を対象としているが、本発明は、これに限定されるものではなく、横型の圧縮造粒装置を対象とすることも実施に応じ任意である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、被覆層を形成したり或いは油等を添加せずに、吸水性に富み、且つ良好な崩壊性と塊状化が期待できる猫や犬等の愛玩動物用粒状排泄物処理材を提供することができる。又、粒状体の表面に被覆をまぶし付けしたり、油等を添加する場合に比べ、排泄物処理材を少ない工程で安価に製造でき、これら従来例の欠点を確実に除去できる。
【符号の説明】
【００３２】
１    ダイステーブル
２    圧縮造粒孔（造粒孔）
２ａ  小径孔
２ｂ  大径孔
３    加圧回転輪
４    折断ブレード
５    原料
５´  低密度部位
７    ロッド状物
９    粒状体
１０  塊状化
Ｚ１  小径孔から成る圧縮ゾーン
Ｚ２  大径孔から成る無圧縮ゾーン
Ｔ１  圧縮ゾーンの高さ
Ｔ２  無圧縮ゾーンの高さ
Ｒ１  圧縮ゾーンを構成する小径孔の径
Ｒ２  無圧縮ゾーンを構成する大径孔の径
Ｒ３  粒状体の径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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